OCR技术,ctpn＋crnn代码实现

OCR技术是一种能够将图像中的文本内容转化为可编辑文本的技术，其中ctpn和crnn是OCR技术中的两个重要组成部分。

ctpn（Connectionist Text Proposal Network）是一种基于深度学习的文本检测算法，其主要任务是检测图像中的文本行和单个字符，并将其转换为一组矩形边界框。这些边界框可以用于后续的文本识别操作。

crnn（Convolutional Recurrent Neural Network）是一种基于深度学习的文本识别算法，其主要任务是根据文本检测阶段生成的文本行或单个字符图像，识别其中的文本内容。crnn算法通常由卷积神经网络（CNN）和循环神经网络（RNN）两个部分组成，其中CNN用于提取图像特征，RNN用于对特征序列进行建模。

以下是一个基于ctpn和crnn的OCR代码实现示例（Python）：

import cv2
import numpy as np
import tensorflow as tf

# 加载ctpn模型
ctpn_model = cv2.dnn.readNet('ctpn.pb')

# 加载crnn模型
crnn_model = tf.keras.models.load_model('crnn.h5')

# 定义字符集
charset = '0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'

# 定义字符到索引的映射表
char_to_index = {char: index for index, char in enumerate(charset)}

# 定义CTPN参数
ctpn_params = {
    'model': 'ctpn',
    'scale': 600,
    'max_scale': 1200,
    'text_proposals': 2000,
    'min_size': 16,
    'line_min_score': 0.9,
    'text_proposal_min_score': 0.7,
    'text_proposal_nms_threshold': 0.3,
    'min_num_proposals': 2,
    'max_num_proposals': 10
}

# 定义CRNN参数
crnn_params = {
    'model': 'crnn',
    'img_w': 100,
    'img_h': 32,
    'num_classes': len(charset),
    'rnn_units': 128,
    'rnn_dropout': 0.25,
    'rnn_recurrent_dropout': 0.25,
    'rnn_activation': 'relu',
    'rnn_type': 'lstm',
    'rnn_direction': 'bidirectional',
    'rnn_merge_mode': 'concat',
    'cnn_filters': 32,
    'cnn_kernel_size': (3, 3),
    'cnn_activation': 'relu',
    'cnn_pool_size': (2, 2)
}

# 定义文本检测函数
def detect_text(image):
    # 将图像转换为灰度图
    gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

    # 缩放图像
    scale = ctpn_params['scale']
    max_scale = ctpn_params['max_scale']
    if np.max(gray) > 1:
        gray = gray / 255
    rows, cols = gray.shape
    if rows > max_scale:
        scale = max_scale / rows
        gray = cv2.resize(gray, (0, 0), fx=scale, fy=scale)
        rows, cols = gray.shape
    elif rows < scale:
        scale = scale / rows
        gray = cv2.resize(gray, (0, 0), fx=scale, fy=scale)
        rows, cols = gray.shape

    # 文本检测
    ctpn_model.setInput(cv2.dnn.blobFromImage(gray))
    output = ctpn_model.forward()
    boxes = []
    for i in range(output.shape[2]):
        score = output[0, 0, i, 2]
        if score > ctpn_params['text_proposal_min_score']:
            x1 = int(output[0, 0, i, 3] * cols / scale)
            y1 = int(output[0, 0, i, 4] * rows / scale)
            x2 = int(output[0, 0, i, 5] * cols / scale)
            y2 = int(output[0, 0, i, 6] * rows / scale)
            boxes.append([x1, y1, x2, y2])

    # 合并重叠的文本框
    boxes = cv2.dnn.NMSBoxes(boxes, output[:, :, :, 2], ctpn_params['text_proposal_min_score'], ctpn_params['text_proposal_nms_threshold'])

    # 提取文本行图像
    lines = []
    for i in boxes:
        i = i[0]
        x1, y1, x2, y2 = boxes[i]
        line = gray[y1:y2, x1:x2]
        lines.append(line)

    return lines

# 定义文本识别函数
def recognize_text(image):
    # 缩放图像
    img_w, img_h = crnn_params['img_w'], crnn_params['img_h']
    image = cv2.resize(image, (img_w, img_h))

    # 归一化图像
    if np.max(image) > 1:
        image = image / 255

    # 转换图像格式
    image = image.transpose([1, 0, 2])
    image = np.expand_dims(image, axis=0)

    # 预测文本
    y_pred = crnn_model.predict(image)
    y_pred = np.argmax(y_pred, axis=2)[0]

    # 将预测结果转换为文本
    text = ''
    for i in y_pred:
        if i != len(charset) - 1 and (not (len(text) > 0 and text[-1] == charset[i])):
            text += charset[i]

    return text

# 读取图像
image = cv2.imread('test.png')

# 检测文本行
lines = detect_text(image)

# 识别文本
texts = []
for line in lines:
    text = recognize_text(line)
    texts.append(text)

# 输出识别结果
print(texts)

上述代码实现了一个基于ctpn和crnn的OCR系统，其中ctpn用于检测文本行，crnn用于识别文本内容。在使用代码时，需要将ctpn和crnn的模型文件替换为自己训练的模型文件，并根据实际情况调整参数。